DE69910650T2 - Weights for filling sports clothing and new polymeric, cross-linked, soft and flexible composite materials with high density - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Erhaltung und des Wiederaufbaus der Muskeltätigkeit.The present invention relates to the area of maintaining and rebuilding muscle activity.
Sie bezieht sich auf neue Gewichte, die dazu vorgesehen sind, das Gewicht von Kleidungsstücken für das Körpertraining, das beispielsweise zur sportlichen Betätigung oder zum Wiederaufbau der Muskelkraft durchgeführt wird, zu erhöhen.It refers to new weights, which are intended to reduce the weight of clothing for physical training, for example for sporting activities or for reconstruction of muscle strength will increase.
Sie betrifft auch neue vernetzte, weiche und biegsame Verbundwerkstoffe mit hoher Dichte, die für die Herstellung dieser Gewichte besonders geeignet sind.It also affects new connected soft and pliable high density composite materials used in manufacturing these weights are particularly suitable.
Die Bekleidungsstücke mit Gewichten zum Körpertraining sind dem Fachmann bekannt.The clothes with weights for body training are known to the person skilled in the art.
In dem Patent
In dem Patent
Diese Gewichte sind jedoch nicht ausreichend weich und biegsam und haben sich in der Praxis als ziemlich unbequem erwiesen. Au ßerdem können diese Gewichte für den Anwender gefährlich sein, insbesondere bei längerer oder wiederholter Verwendung, da Blei ein toxisches Metall ist.However, these weights are not sufficiently soft and pliable and have proven to be pretty in practice proven uncomfortable. Moreover can these weights for dangerous to the user be, especially with longer ones or repeated use because lead is a toxic metal.
In dem Patent PCT WO 94/01183 ist ein Trainingsanzug beschrieben worden, der mit Gewichten in Plattenform beschwert ist, die aus einem Bleikern bestehen, welcher mit einem Kunststoff beschichtet ist, um ihnen eine gewisse Flexibilität zu geben.In the patent PCT WO 94/01183 a tracksuit has been described with weights in plate form weighted, which consist of a lead core, which with a Plastic is coated to give them some flexibility.
Die Flexibilität dieser Gewichte ist jedoch begrenzt und die Erhöhung der Dicke des Überzugs führt schnell zu Gewichten, die zu sperrig sind.However, the flexibility of these weights is limited and the increase the thickness of the coating leads quickly to weights that are too bulky.
Bekannte, mit Gewichten ausgestattete Bekleidungsstücke zum Körpertraining sind daher besonders unbequem und der Fachmann ist auf der Suche nach Gewichten, die eine hohe Dichte aufweisen, sehr weich und sehr biegsam sind, sich bei den Übungen möglichst gut an den Körper anpassen können, ohne dass der Sportler oder Patient behindert wird, und gleichzeitig aus einem nichttoxischen Material bestehen.Well-known, equipped with weights clothing for body training are therefore particularly inconvenient and the specialist is on the lookout by weights that have a high density, very soft and very are pliable when doing the exercises preferably good on the body can adjust without the athlete or patient being disabled, and at the same time consist of a non-toxic material.
Mit der vorliegenden Erfindung kann diese Aufgabe gelöst werden.With the present invention solved this task become.
Sie betrifft neue Gewichte, die die oben genannten gewünschten Eigenschaften aufweisen und dazu vorgesehen sind, ein Kleidungsstück zum Körpertraining zu beschweren.It affects new weights that the desired above Have properties and are intended to be a garment for body training to complain.
Diese neuen Gewichte, die für Kleidungsstücke zum Körpertraining vorgesehen sind und die aus einem biegsamen Verbundwerkstoff mit hoher Dichte bestehen, der eine organische Polymermatrix und einen in der Polymermatrix dispergierten metallischen Füllstoff in Pulverform enthält, sind dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff weich und vernetzt ist und durch Erwärmen einer pastösen, gießfähigen und wärmehärtbaren Zusammensetzung erhalten wird, welche enthält:
- – ein flüssiges Prepolymer, das endständige reaktive funktionelle Gruppen enthält, ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) im Bereich von 500 bis 10.000 aufweist und unter den Polybutadienen, Polyestern, Polyethern und Polyether-estern ausgewählt ist,
- – ein Vernetzungsmittel für dieses Prepolymer, und
- – einen pulverförmigen, wolframhaltigen Füllstoff.
- A liquid prepolymer which contains terminal reactive functional groups, has a number average molecular weight (Mn) in the range from 500 to 10,000 and is selected from polybutadienes, polyesters, polyethers and polyether esters,
- - a crosslinking agent for this prepolymer, and
- - a powdery, tungsten-containing filler.
Der pastöse physikalische Zustand der Zusammensetzung und der flüssige physikalische Zustand des Prepolymers sind unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen zu beurteilen.The pasty physical state of the Composition and the liquid physical state of the prepolymer are below normal temperature and assess printing conditions.
Unter einem "vernetzten" Verbundwerkstoff ist zu verstehen, dass die organische Polymermatrix des Verbundwerkstoffs warm gehärtet wurde und ein dreidimensionales Netz bildet.A "cross-linked" composite material is to be understood as that the organic polymer matrix of the composite was heat cured and forms a three-dimensional network.
Unter einem "Bekleidungsstück" sind alle Kleidungsstücke zu verstehen, die in passender Weise mindestens einen Teil des menschlichen oder tierischen Körpers bedecken können, wie beispielsweise Westen, Anzüge, Hosen, Shorts, Stirnbänder, Handschuhe, Manschetten für die Füße oder die Beine und Sättel für Pferde.An "item of clothing" is to be understood as all items of clothing, which suitably at least part of the human or animal body can cover such as vests, suits, Pants, shorts, headbands, Gloves, cuffs for the feet or the legs and saddles for horses.
Unter einem Verbundwerkstoff "mit hoher Dichte" ist ein Verbundwerkstoff zu verstehen, dessen Dichte im Bereich von etwa 3 bis etwa 12 liegt.Under a "high density" composite is a composite to understand, whose density is in the range of about 3 to about 12.
Unter einem "weichen" Verbundwerkstoff wird ein Verbundwerkstoff verstanden, der eine Shore-A-Härte im Bereich von etwa 20 bis etwa 50 aufweist, wobei die Shore-Härte A nach dem Verfahren ermittelt wird, das dem Fachmann bekannt ist.A "soft" composite material becomes a composite material understood the Shore A hardness in the range from about 20 to about 50, the Shore hardness A according to the method is known to those skilled in the art.
Unter einem "flexiblen" oder "biegsamen" Verbundwerkstoff ist ein Verbundwerkstoff zu verstehen, der bei 20°C einen Elastizitätsmodul im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 5 MPa sowie bei 20°C eine Bruchdehnung von etwa 100 bis etwa 400% aufweist, wobei diese Eigenschaften in üblicher Weise an einer Zugprüfmaschine ermittelt werden.Under a "flexible" or "pliable" composite is a composite to understand the at 20 ° C a modulus of elasticity in the range from about 0.5 to about 5 MPa and at 20 ° C an elongation at break of about 100 to about 400%, these properties being more common Determined way on a tensile testing machine become.
Es ist besonders überraschend, dass diese in hohem Maße beschwerten und vernetzten Verbundwerkstoffe mit hoher Dichte auch weich und biegsam sein können, und zwar weicher und biegsamer als die meisten bekannten thermoplastischen Materialien mit hoher Dichte, wie die Verbundwerkstoffe auf der Basis des Elastomers EPDM (Ethylen-, Propylen- und Dien-Monomere), die mit Wolfram in Pulverform beschwert sind, deren Elastizitätsmodul bei 20°C über 150 MPa liegt und deren Bruchdehnung bei 20°C unter 30% liegt.It is particularly surprising that this highly weighted and networked composite High density materials can also be soft and pliable, softer and more flexible than most known high density thermoplastic materials, such as the composites based on the elastomer EPDM (ethylene, propylene and diene monomers), which with tungsten weighted in powder form, whose modulus of elasticity is above 150 MPa at 20 ° C and whose elongation at break is below 30% at 20 ° C.
Die weichen, biegsamen, vernetzten polymeren Verbundwerkstoffe mit hoher Dichte, die zur Herstellung von Gewichten geeignet sind, welche Bekleidungsstücke zum Körpertraining beschweren sollen, sind nach unserer Kenntnis neu.The soft, flexible, networked polymeric high density composites used in manufacturing of weights are suitable, which items of clothing for body workout to complain are new to our knowledge.
Bei den Übungen passen sich diese Gewichte perfekt an den Körper an, ohne den Anwender in irgendeiner Weise zu behindern und ohne irgendeine Bewegung der Gewichte im Verhältnis zum Körper, wodurch während extremen Übungen jegliches Verletzungsrisiko vermieden wird; dies führt zu einem Anwendungskomfort, der bis jetzt noch nicht erreicht wurde.These weights adjust during the exercises perfect on the body without hindering the user in any way and without any movement of the weights in relation to the body, causing anything during extreme exercises Risk of injury is avoided; this leads to ease of use, that has not yet been reached.
Außerdem bewahren die erfindungsgemäßen Gewichte, die nichttoxisch und geruchlos sind, ihre Elastizität und Flexibilität einerseits bei allen Temperaturen im Bereich von –50 bis 80°C und andererseits auch wenn sie schnellen Belastungen ausgesetzt sind (schnellen, harten und wiederholten Beanspruchungen). Sie besitzen im Übrigen ein Stoßdämpfungsvermögen, das im Falle von starken Beanspruchungen, Stürzen und Stößen sehr hoch ist; außerdem sind sie gegenüber Feuchtigkeit und Schweiß wenig empfindlich.In addition, the weights according to the invention retain that are non-toxic and odorless, their elasticity and flexibility on the one hand at all temperatures in the range of –50 to 80 ° C and on the other hand also they are exposed to rapid loads (fast, hard and repeated stresses). Incidentally, they have a shock absorption capacity, the in the case of heavy loads, falls and bumps is very high; are also towards them Little moisture and sweat sensitive.
Das Körpertraining, das mithilfe der mit den Gewichten ausgestatteten Bekleidungsstücke durchgeführt wird, ist erfindungsgemäß insbesondere für eine sportliche Betätigung oder eine Reedukation der Muskeln vorgesehen, es kann jedoch auch aus anderen Beweggründen durchgeführt werden, wie beispielsweise für die Diagnose funktioneller Asymmetrien.The body workout that uses the garments equipped with the weights are carried out, is particularly inventive for one sporting activity or a re-education of the muscles is provided, but it can also for other reasons carried out such as for the diagnosis of functional asymmetries.
Die Anzüge zur sportlichen Betätigung werden besonders bevorzugt.The suits for sports activities particularly preferred.
Die erfindungsgemäßen Gewichte können beispielsweise in festen und genauen Aussparungen dieser Bekleidungsstücke so angebracht sein, dass das Körperschema und der Schwerpunkt des Anwenders berücksichtigt werden.The weights according to the invention can, for example so attached in firm and accurate recesses of these garments be that the body scheme and the user's focus.
Die Wirksamkeit des Körpertrainings kann für jeden speziellen Fall durch eine sinnvolle Wahl der Dichte, der Härte und der Elastizität des Materials, der Masse, der Größe und der Dicke des Gewichts und der Positionierung der Gewichte an den verschiedenen Körperpartien optimiert werden.The effectiveness of body training can for every special case through a sensible choice of density, the Hardness and of elasticity of the material, the mass, the size and the Thickness of the weight and the positioning of the weights on the different body parts be optimized.
Die Korngröße des pulverförmigen wolframhaltigen Füllstoffs liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 200 μm und besser im Bereich von 0,5 bis 100 μm.The grain size of the powdered tungsten filler is preferably in the range from 0.5 to 200 μm and more preferably in the range from 0.5 to 100 μm.
Der Bereich von 1 bis 50 μm wird besonders bevorzugt.The range from 1 to 50 μm becomes special prefers.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der pulverförmige wolframhaltige Füllstoff unter Wolfram, Gemischen von Wolfram und einem anderen Metall, Wolfram-Legierungen und Wolframverbindungen ausgewählt.According to a preferred embodiment is the powdery filler containing tungsten under tungsten, mixtures of tungsten and another metal, tungsten alloys and tungsten compounds selected.
Besonders bevorzugt wird der wolframhaltige Füllstoff in Pulverform unter Wolfram, Eisen-Wolfram-Gemischen, Ferrowolfram-Legierungen, Wolfram-Nickel-Eisen-Legierungen, Wolframcarbiden, Wolframoxiden und Wolframsalzen ausgewählt.The tungsten-containing is particularly preferred filler in powder form under tungsten, iron-tungsten mixtures, ferrotungsten alloys, Tungsten-nickel-iron alloys, tungsten carbides, tungsten oxides and tungsten salts selected.
Weitere Beispiele für pulverförmige Füllstoffe auf Wolframbasis sind etwa W/Fe/Cr-Legierungen, W/Fe/Si-Legierungen, W/Ni/Cu-Legierungen und W/Ni/Co-Legierungen, wobei diese Beispiele nicht einschränkend zu verstehen sind.Other examples of powdered fillers tungsten-based are about W / Fe / Cr alloys, W / Fe / Si alloys, W / Ni / Cu alloys and W / Ni / Co alloys, these examples not restrictive are to be understood.
Der metallische Füllstoff macht vorzugsweise 15 bis 60 Vol-%, bezogen auf den Verbundwerkstoff, und vorzugsweise 30 bis 60 Vol-% aus; die Dichte des Verbundwerkstoffs liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 12.The metallic filler preferably does 15 to 60% by volume, based on the composite, and preferably 30 to 60 vol% off; the density of the composite is preferably in the range of 5 to 12.
Die erfindungsgemäßen Gewichte können in allen Formen vorliegen, die für Gewichte zum Beschweren von Bekleidungsstücken zum Körpertraining üblich sind, beispielsweise als Platten oder Zylinder.The weights according to the invention can be in all forms available for Weights for weighting clothing for body training are common, for example as plates or cylinders.
Sie haben vorzugsweise die Form von Platten, deren Dicke vorzugsweise im Bereich von 2 bis 10 mm liegt, wobei ihre Ecken abgerundet sein können.They are preferably in the form of Plates whose thickness is preferably in the range from 2 to 10 mm, their corners can be rounded.
Das flüssige Prepolymer kann erfindungsgemäß im Übrigen auch nicht endständige, reaktive Gruppen enthalten, d. h. Gruppen, die entlang der Kette, die das Prepolymer bildet, gebunden sind. Die nicht endständigen, reaktiven Gruppen sind vorzugsweise mit den endständigen Gruppen identisch.According to the invention, the liquid prepolymer can moreover also not terminal, contain reactive groups, d. H. Groups along the chain, which forms the prepolymer. The non-terminal, reactive groups are preferably with the terminal groups identical.
Man erhält in diesem Fall eine Funktionalität der reaktiven Gruppen über 2, beispielsweise im Bereich von 2,0 bis 2,5.In this case, a functionality of the reactive is obtained Groups over 2, for example in the range from 2.0 to 2.5.
Diese Funktionalität kann natürlich keine ganze Zahl sein; dies trifft ganz allgemein zu, da ein Polymer nur sehr selten aus identischen Molekülen besteht und die gemessene Funktionalität nur ein statistischer Mittelwert ist.Of course, this functionality cannot be an integer; this is generally true since a polymer only very rarely consists of identical molecules and the measured one functionality is just a statistical mean.
Als Beispiele für flüssige Polyether können erfindungsgemäß die Polyoxypropylene
der folgenden Formel:
Besonders bevorzugt ist das flüssige Prepolymer ein Polybutadien mit einer Masse Mn im Bereich von 1000 bis 5000.The liquid prepolymer is particularly preferred a polybutadiene with a mass Mn in the range from 1000 to 5000.
Nach dieser Ausführungsform können überraschend Verbundwerkstoffe mit einer Dichte im Bereich von 3 bis 12 erhalten werden, die besonders weich sind und eine Shore-A-Härte im Bereich von 20 bis 50 und beispielsweise in der Gegend von 35 besitzen und besonders biegsam sind und bei 20°C eine Bruchdehnung im Bereich von 200 bis 400%, beispielsweise etwas 300%, und bei 20°C einen Elastizitätsmodul im Bereich von 0,5 bis 3 MPa, beispielsweise in der Gegend von 1 MPa aufweisen.This embodiment can be surprising Composites obtained with a density in the range of 3 to 12 that are particularly soft and have a Shore A hardness in the range from 20 to 50 and for example in the area of 35 and are particularly flexible and at 20 ° C an elongation at break in the range of 200 to 400%, for example somewhat 300%, and at 20 ° C a modulus of elasticity in the range of 0.5 to 3 MPa, for example in the region of 1 MPa.
Mit den Gewichten, die Bekleidungsstücke zum Körpertraining beschweren sollen und die mit diesen Verbundwerkstoffen realisiert wurden, kann hinsichtlich des Anwendungskomforts der Bekleidungsstücke und der Anpassung an den Körper ein Niveau erreicht werden, das mit dem bis jetzt unter Verwendung von im Stand der Technik bekannten Gewichten nicht zu vergleichen ist.With the weights, the clothes for body workout complain and realized with these composite materials were, with regard to the ease of use of the clothing and the Adaptation to the body a level can be achieved using that so far not to compare weights known in the prior art is.
Die Polybutadienkette enthält ganz allgemein ungesättigte Vinylbindungen als Seitengruppen und ethylenisch ungesättigte Bindungen in der Kette, wobei diese cis oder trans angeordnet sein können.The polybutadiene chain contains whole generally unsaturated Vinyl bonds as side groups and ethylenically unsaturated bonds in the chain, which can be arranged cis or trans.
Das Polybutadien enthält bevorzugt 15 bis 25% ungesättigte Vinylgruppen als Seitengruppen, bezogen auf die Gesamtzahl der ungesättigten Bindungen.The polybutadiene preferably contains 15 to 25% unsaturated Vinyl groups as side groups, based on the total number of unsaturated Bonds.
Es enthält ebenfalls bevorzugt auch 50 bis 60% ungesättigte Bindungen in trans-Stellung und 20 bis 30% ungesättigte Bindungen in cis-Stellung, bezogen auf die Gesamtzahl der ungesättigten Bindungen.It also preferably contains 50 to 60% unsaturated Bonds in the trans position and 20 to 30% unsaturated bonds in the cis position, based on the total number of unsaturated bonds.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Polybutadien endständige funktionelle Hydroxygruppen auf und das Vernetzungsmittel ist ein Polyisocyanat, beispielsweise ein Diisocyanat, wie Toluoldiisocyanat (Gemisch von 2,4- und 2,6-Isomeren), 4,4'-Methylendi(phenylisocyanat), Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat, mit denen ein vernetztes Polyurethannetz gebildet werden kann.According to a preferred embodiment the polybutadiene is terminal functional hydroxyl groups and the crosslinking agent is a Polyisocyanate, for example a diisocyanate such as toluene diisocyanate (Mixture of 2,4- and 2,6-isomers), 4,4'-methylene di (phenyl isocyanate), hexamethylene diisocyanate and Isophorone diisocyanate, with which a cross-linked polyurethane network is formed can be.
Wenn das Vernetzungsmittel ein Diisocyanat ist, wird ein Polybutadien mit einer Hydroxyfunktionalität über 2, beispielsweise in der Größenordnung von 2,2, verwendet und/oder in die wärmehärtbare Zusammensetzung wird ein kettenverlängerndes Polyol mit einer Hydroxyfunktionalität über 2 eingearbeitet, beispielsweise Trimethylolpropan.If the crosslinking agent is a diisocyanate is a polybutadiene with a hydroxy functionality above 2, for example in the order of magnitude of 2.2, and / or is used in the thermosetting composition a chain extension Polyol with a hydroxy functionality above 2 incorporated, for example Trimethylolpropane.
Nach einer anderen Ausführungsform enthält das Polybutadien endständige funktionelle Carboxygruppen und das Vernetzungsmittel ist ein Polyepoxid oder ein Polyaziridin, mit dem ein vernetztes Ester-Alkohol-Netz bzw. Ester-Amin-Netz gebildet werden kann.According to another embodiment contains the polybutadiene terminal functional carboxy groups and the crosslinking agent is a polyepoxide or a polyaziridine with which a crosslinked ester-alcohol network or Ester-amine network can be formed.
Beispiele für Polyepoxide sind die verschiedenen Kondensate von Epichlorhydrin und Glycerin, die Gemische von Di- und Tri-Epoxiden mit chlorierten Resten sind, als Beispiele für Polyaziridine können Tris-1-(2-methyl)-aziridinyl-phosphinoxid (MAPO) und Phenyl-bis-1-(2-methyl)-aziridinyl-phosphinoxid (Phenyl-MAPO) angegeben werden.The various are examples of polyepoxides Condensates of epichlorohydrin and glycerin, the mixtures of di- and tri-epoxides with chlorinated residues are examples of polyaziridines can tris-1- (2-methyl) aziridinyl phosphine oxide (MAPO) and phenyl-bis-1- (2-methyl) aziridinyl phosphine oxide (Phenyl-MAPO) can be given.
Wenn das Vernetzungsmittel bifunktionell ist, wird ein Polybutadien mit einer Carboxyfunktionalität über 2 eingesetzt.If the crosslinking agent is bifunctional a polybutadiene with a carboxy functionality above 2 is used.
Nach einer anderen Ausführungsform enthält die wärmehärtbare, gießfähige, pastöse Zusammensetzung auch einen Weichmacher, wie Dioctylazelat, Dioctylsebacat und Dioctylphthalat.According to another embodiment contains the thermosetting, pourable, pasty composition also a plasticizer such as dioctyl azelate, dioctyl sebacate and dioctyl phthalate.
Nach einer weiteren Ausführungsform enthält die wärmehärtbare, gießfähige, pastöse Zusammensetzung auch ein Antioxidationsmit tel, beispielsweise Antioxidantien, die in der Kautschukindustrie bekannt sind, insbesondere ein Phenol wie Di-t-butyl-p-kresol.According to a further embodiment contains the thermosetting, pourable, pasty composition also an Antioxidationsmit tel, for example antioxidants that are known in the rubber industry, especially a phenol such as di-t-butyl-p-cresol.
Nach einer weiteren Ausführungsform enthält die wärmehärtbare, gießfähige, pastöse Zusammensetzung ferner einen Vernetzungskatalysator, mit dem die Reaktionszeit und/oder die Reaktionstemperatur gesenkt werden kann.According to a further embodiment contains the thermosetting, pourable, pasty composition also a crosslinking catalyst with which the reaction time and / or the reaction temperature can be reduced.
Bei diesen Katalysatoren handelt es sich im Allgemeinen um organische Salze von Übergangsmetallen, wie Eisenacetylacetonat, Kupferacetylacetonat, Bleioctoat, Bleichromat und Dibutylzinndilaurat.These catalysts are generally organic salts of transition metal len such as iron acetylacetonate, copper acetylacetonate, lead octoate, lead chromate and dibutyltin dilaurate.
Nach einer anderen Ausführungsform enthält die wärmehärtbare, gießfähige, pastöse Zusammensetzung außerdem ein Polyol als Kettenverlängerer, beispielsweise ein Diol wie Trimethylhexandiol oder ein Triol wie Trimethylolpropan.According to another embodiment contains the thermosetting, pourable, pasty composition Moreover a polyol as a chain extender, for example a diol such as trimethylhexanediol or a triol such as Trimethylolpropane.
Die wärmehärtbare, gießfähige, pastöse Zusammensetzung kann erfindungsgemäß beispielsweise hergestellt werden, indem vorab das flüssige Prepolymer mit dem wolframhaltigen pulverförmigen Füllstoff gegebenenfalls in Gegenwart eines kettenverlängernden Polyols, eines Weichmachers und eines Antioxidationsmittels bei einer Temperatur beispielsweise im Bereich von 30 bis 80°C und gegebenenfalls im Bereich von 30 bis 80°C und gegebenenfalls unter vermindertem Druck in einem Kneter vermischt werden.The thermosetting, pourable, pasty composition can be produced according to the invention, for example by adding the liquid Prepolymer with the tungsten-containing powdery filler, optionally in the presence a chain extender Polyols, a plasticizer and an antioxidant a temperature for example in the range of 30 to 80 ° C and optionally in the range of 30 to 80 ° C and optionally mixed under reduced pressure in a kneader become.
Dann wird der gegebenenfalls verwendete Katalysator eingearbeitet und anschließend das Vernetzungsmittel für das Prepolymer.Then the one used if necessary Catalyst incorporated and then the crosslinking agent for the Prepolymer.
Nachdem bei einer Temperatur beispielsweise im Bereich von 30 bis 50°C und vorzugsweise unter vermindertem Druck bis zum Erhalt einer homogenen Paste vermischt wurde, wird diese in Formen mit der für die Gewichte gewünschten Form, beispielsweise Platten mit einer Dicke von 2 bis 10 mm, gegossen.After at a temperature for example in the range of 30 to 50 ° C and preferably under reduced pressure until a homogeneous is obtained Paste has been mixed, this is in forms with the for the weights desired Form, for example plates with a thickness of 2 to 10 mm, cast.
Die wärmehärtbare, pastöse Zusammensetzung wird dann durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 150°C und vorzugsweise 90 bis 120°C vernetzt.The thermosetting, pasty composition is then by heating crosslinked to a temperature in the range of 60 to 150 ° C and preferably 90 to 120 ° C.
Nach dem Abkühlen der Form erhält man nach Entformen weiche, biegsame, vernetzte, polymere Verbundwerkstoffe mit hoher Dichte, die unmittelbar als Gewichte zum Beschweren von Bekleidungsstücken zum Körpertraining verwendbar sind.After the mold has cooled, the following is obtained Demould soft, flexible, cross-linked, polymeric composite materials with high density, which acts directly as weights for weighting clothing for body training are usable.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die genannten weichen, biegsamen, vernetzten, polymeren Verbundwerkstoffe mit hoher Dichte, d. h. neue flexible Verbundwerkstoffe mit hoher Dichte, die eine organische Polymermatrix und einen metallischen pulverförmigen Füllstoff enthalten, welcher in der Polymermatrix dispergiert ist, und die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Verbundwerkstoffe weich und vernetzt sind und durch Erwärmen einer wärmehärtbaren, gießfähigen, pastösen Zusammensetzung erhalten werden, welche enthält:
- – ein flüssiges Prepolymer, das endständige reaktive funktionelle Gruppen besitzt, eine Masse Mn im Bereich von 500 bis 10 000 aufweist und unter den Polybutadienen, Polyethern, Polyestern und Polyether-estern ausgewählt ist, vorzugsweise ein Polybutadien mit einer Masse Mn im Bereich von 1000 bis 5000;
- – ein Vernetzungsmittel für das Prepolymer; und
- – einen wolframhaltigen Füllstoff in Pulverform.
- - A liquid prepolymer which has terminal reactive functional groups, has a mass Mn in the range from 500 to 10,000 and is selected from polybutadienes, polyethers, polyesters and polyether esters, preferably a polybutadiene with a mass Mn in the range from 1000 to 5000;
- - a crosslinking agent for the prepolymer; and
- - a tungsten filler in powder form.
Das folgende nicht einschränkende Beispiel erläutert die Erfindung und ihre Vorteile.The following non-limiting example explained the invention and its advantages.
Durch Mischen der verschiedenen Bestandteile in einem Glasreaktor mit einem Fassungsvermögen von 1 l wird eine wärmehärtbare, gießfähige, pastöse Zusammensetzung hergestellt, die auf die Masse bezogen enthält:
- – Polybutadien mit endständigen Hydroxygruppen mit einer Masse Mn von etwa 2300 und einer Hydroxyfunktionalität von etwa 2,2, wobei es 20% ungesättigte Vinylgruppen als Seitengruppen, 25% ungesättigte Bindungen in der Kette in cis-Stellung und 55% ungesättigte Bindungen in der Kette in trans-Stellung aufweist: 100,0 g
- – einen kurzkettigen Alkohol als Kettenverlängerer: Trimethylhexandiol (TMHD): 13,2 g
- – Weichmacher: Dioctylazelat (DOZ): 71,6 g
- – Antioxidationsmittel: Di-t-butyl-p-kresol (DBPC): 1,0 g
- – einen pulverförmigen metallischen Füllstoff: Legierung W/Ni/Fe 92/5/3 (auf das Gewicht bezogen) mit einer Korngröße von 5 bis 10 um und einer Dichte von 19: 1600 g
- – Vernetzungskatalysator Zinndibutyldilaurat (DBTL): 1,8 g
- – Vernetzungsmittel: Gemisch der 2,4- und 2,6-Isomeren von Toluoldiisocyanat (Dis-T oder TDI oder Desmodur T): 21,2 g
- - Polybutadiene with terminal hydroxyl groups with a mass Mn of about 2300 and a hydroxy functionality of about 2.2, where there are 20% unsaturated vinyl groups as side groups, 25% unsaturated bonds in the chain in the cis position and 55% unsaturated bonds in the chain in trans position: 100.0 g
- - a short-chain alcohol as a chain extender: trimethylhexanediol (TMHD): 13.2 g
- - Plasticizer: dioctyl azelate (DOZ): 71.6 g
- - Antioxidant: Di-t-butyl-p-cresol (DBPC): 1.0 g
- A powdered metallic filler: alloy W / Ni / Fe 92/5/3 (by weight) with a grain size of 5 to 10 µm and a density of 19: 1600 g
- - Crosslinking catalyst tin dibutyl dilaurate (DBTL): 1.8 g
- - Crosslinking agent: mixture of the 2,4- and 2,6-isomers of toluene diisocyanate (Dis-T or TDI or Desmodur T): 21.2 g
Zur Herstellung des Gemisches werden zunächst der kurzkettige Alkohol, der Weichmacher und das Antioxidationsmittel vermischt, worauf das Polybutadien mit endständigen Hydroxygruppen und der pulverförmige metallische Füllstoff zugegeben werden.To make the mixture first the short chain alcohol, the plasticizer and the antioxidant mixed, whereupon the polybutadiene with terminal hydroxyl groups and the powdery metallic filler be added.
Man rührt und homogenisiert dieses Vorgemisch durch Erwärmen auf 60°C während einer Zeitdauer von 4 h unter einem verminderten Druck von etwa 10 mm Hg. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur und Zurückkommen auf Atmosphärendruck wird der Vernetzungskatalysator eingearbeitet, wobei das Gemisch bei etwa 25°C 2 min gerührt wird.It is stirred and homogenized Premix by heating to 60 ° C while a period of 4 hours under a reduced pressure of about 10 mm Hg. After cooling to room temperature and coming back to atmospheric pressure the crosslinking catalyst is incorporated, the mixture at about 25 ° C Stirred for 2 min becomes.
Dann wird das Vernetzungsmittel zugegeben, worauf etwa 10 min bei 40°C unter einem verminderten Druck von etwa 10 mm Hg vermischt wird.Then the crosslinking agent is added followed by about 10 min at 40 ° C is mixed under a reduced pressure of about 10 mm Hg.
Die auf diese Weise erhaltene wärmehärtbare, pastöse Zusammensetzung wird anschließend in eine auf 110°C vorgewärmte Form gegossen, die die allgemeine Form eines Parallelepipeds mit einer Länge von 15 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 5 mm aufweist, wobei die Ecken leicht abgerundet sind.The thermosetting, paste-like composition obtained in this way is then poured into a mold preheated to 110 ° C., which has the general shape of a parallelepiped with a length of 15 cm, a width of 13 cm and a thickness of 5 mm, the corners being slightly rounded.
Die in der Form enthaltene Zusammensetzung wird dann durch 6-stündiges Erwärmen auf 110°C vernetzt.The composition contained in the mold is then turned on by heating for 6 hours Networked at 110 ° C.
Nach dem Abkühlen der Form auf Raumtemperatur entformt man eine Platte mit den genannten Abmessungen der Form, die gegebenenfalls nach Bestäuben mit Talk unmittelbar als Gewicht zum Be schweren eines Bekleidungsstücks zum Körpertraining verwendbar ist.After cooling the mold to room temperature a mold is removed from the mold with the stated dimensions, if necessary after pollination with talc immediately as a weight for loading a piece of clothing body workout is usable.
Die Dichte des Verbundwerkstoffs, aus dem die Platte besteht, welche nach den Immersionsverfahren ermittelt wird, ist 5,8 und seine Shore-A-Härte, die nach der Norm ASTM D 2240 bestimmt wird, beträgt 35.The density of the composite, from which the plate consists, which is determined according to the immersion method is 5.8 and its Shore A hardness complies with the ASTM standard D 2240 is determined 35th
Außerdem wurden mit einer herkömmlichen
Zugprüfmaschine
an normierten eindimensionalen Proben bei 20°C und einer relativen Feuchte
von 40% mit einer Zuggeschwindigkeit von 50 mm/min die mechanischen
Eigenschaften des Verbundwerkstoffs ermittelt, aus dem die Platte
besteht (6 Messungen):
Nach Herstellung mehrerer, mit den oben beschriebenen Platten identischen Platten wurden diese als Gewichte verwendet, um einen Trainingsanzug zum Körpertraining auszustatten, wie er in dem oben erwähnten Patent WO 94/01183 beschrieben ist.After making several, with the Identical plates described above were these as weights used to equip a tracksuit for body training, as he mentioned in the above Patent WO 94/01183 is described.
Mit den Gewichten ist für den Anwender ein Anwendungskomfort und eine Körperanpassung festzustellen, die mit herkömmlichen Gewichten bis jetzt noch nie erreicht wurde.With the weights is for the user ease of use and body adaptation determine that with conventional Weights have never been achieved before.
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